7 Структурный синтез C-автомата-испр

1. Совмещённая модель автомата (C-автомата )

S = , , X , U , , 1 , 2 , X 0
ЛП
ЭП
U

2. Совмещённая модель автомата (C-автомат )

Таблица переходов:
X1
X2
Таблица выходов:
X3
U1
U1
U3
U2
X1
X2
X3
X4
1
1
2
1
2
2
2
2
1
2
X4
1
X2
X3
X1
X2
2
X4
X2
X1
X3
u1
u3

3. Структурный синтез С-автомата

1. Цель структурного синтеза – построение схемы
реализующего автомата из логических элементов
заданного типа.
2. В структурном автомате необходимо учитывать структуру
входных и выходных сигналов, а также внутреннее
устройство автомата на уровне структурной или
функциональной (логической) схемы.
3. Основная задача - нахождение общих приёмов и методов
построения структурных схем автомата на основе
композиции элементарных автоматов, принадлежащих
заранее заданному конечному числу типов.

4. Структурный синтез С-автомата

1. Полный Автомат памяти
bm
B1
B1
B1
B2
B2
B2
B3
B3
B3
qi
Q1
Q2
Q3
Q3
Q1
Q2
Q2
Q3
Q1
bs
B1
B2
B3
B1
B2
B3
B1
B2
B3
2. Функционально полный набор
логических элементов
-
И, ИЛИ, НЕ
-
И-НЕ
-
ИЛИ-НЕ
-
И, НЕ
-
ИЛИ, НЕ
-
XOR, НЕ, 1
-
….

5. Структурный синтез С-автомата ПРИМЕР

Таблица переходов
a1
z1
a2
a2
-
Таблица выходов
u1
u2
u1
a1
a2
a3
z1
w1
-
w2
z2
w4
w3
-
z3
w2
w1
w3
a3
a1
z2
a3
a1
-
z3
a2
a3
a3
Zi – структурный входной сигнал
Wi , Ui – структурные выходные сигналы

6. Определим количество ЭАП (триггеров), входных и выходных каналов

I = Log2S => 2
X = Log2A => 2
Y = Log2W => 2
R = Log2U => 1

7. Структурный синтез С-автомата

Структурная схема автомата
r1
x2 x1
КС2
2 1
2
1
Т2
Т1
КС1
1
2
y2 y1

8. Структурный синтез С-автомата

Произвольно (?!) закодируем
внутренние состояния и
наборы входных, выходных сигналов
τ2
τ1
x2
x1
а1
0
0
a2
0
a3
1
y2
y1
z1
0
0
1
z2
0
1
z3
1
r
w1
1
0
u1
1
1
w2
0
0
u2
0
0
w3
1
1
w4
0
1

9. Структурный синтез С-автомата

Заменим теперь таблицы переходов и выходов абстрактного автомата
с учетом принятой кодировки.
Таблица переходов
структурного С-автомата
a1
00
z1
00
a2
01
a2
01
--
Таблица выходов
структурного С-автомата
u11
u02
u11
00
a1
01
a2
11
a3
00
z1
101
w
--
002
w
01
z2
014
w
113
w
--
10
z3
002
w
101
w
113
w
a3
11
a1
00
z2
01
a3
11
a1
00
--
z3
10
a2
01
a3
11
a3
11

10.

Структурный синтез С-автомата
(Синтез комбинационных схем – КС2 и часть КС1)
r
1
Таблица выходов
структурного С-автомата
2 1
00
0
1
01
11
x2x1
y2y1
00
01
10
01
-
00
11
-
10
00
10
11
Из отмеченной таблицы выходов структурного С-автомата получаем
0 5 6 14
1 5 14

11. Структурный синтез С-автомата (Синтез комбинационных схем – 2-я часть КС1)

Таблица переходов элементарного автомата памяти:
0
1
0
1
τисх
α
τ вых
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
Таблица переходов С-автомата:
00
01
Модифицированная таблица переходов:
(для функции α)
2 1
11
00
x2x1
α2α1
01
11
01
00
01
-
00
01
11
00
-
00
01
10
01
11
11
10
01
-
11
11
01
-
10
00

12. Структурный синтез С-автомата (Синтез комбинационных схем – 2-я часть КС1)

Модифицированная таблица переходов:
(для функции α)
2 1
00
x2x1
α2α1
00
01
01
11
10
01
01
-
11
11
01
-
10
00
Из модифицированной таблицы переходов структурного С-автомата получаем:

13.

Схема КС1 должна реализовать следующие функции:
y1 = y1( 2, 1,x2,x1);
y2 = y2( 2, 1,x2,x1);
α1 = α1( 2, 1,x2,x1);
α2 = α2( 1, 1,x2,x1).
Схема КС2 должна реализовать следующие функции:
r1 = r1( 2, 1).
Получили систему Канонических Уравнений для КС1 и КС2:
0 5 6 14
1 5 14

14.

r
&
&
Т2
τ1
Т1
α2
α1
τ2
1
1
6
&
&
х2
х1
y2
КС1
1
1
12
&
0
&
КС2
5
2
&
y1
&